Hva skjer med en celle hvis den ikke kopierer DNA-kromosomer før den deler seg?

Veksten til alle celler styres av cellesyklusen, inkludert celledeling. Før en celle kan dele seg, må mange prosesser forekomme, inkludert riktig duplisering av kromosomene. Cellesyklusen sørger for at alle disse prosessene skjer normalt, ellers slutter cellen å utvikle seg og kan dø.

TL; DR (for lang; Leste ikke)

Cellesyklusen styrer de fire hovedfasene av cellevekst og deling. Disse fasene er vekstfase 1, syntesefase, vekstfase 2 og mitose. Cellens DNA kopieres i løpet av syntesefasen. Under hvert trinn i cellesyklusen er det kontrollpunkter for å sikre at cellen er klar til å gå videre til neste fase, regulert av et protein som kalles cyclin. Hvis cellen ikke har kopiert kromosomene sine riktig, vil et enzym som kalles cyklinavhengig kinase eller CDK ikke aktivere syklinen, og cellesyklusen fortsetter ikke til neste fase. Cellen vil gjennomgå celledød. Når det er problemer eller mutasjoner med syklinen, fortsetter celleveksten ukontrollert og kan føre til kreft.

Livet til en celle styres av cellesyklusen, inkludert dens inndeling. Cellesyklusen har fire hovedfaser: vekstfase 1, syntesefase, vekstfase 2 og mitose. Under vekstfase 1, eller G1, vokser cellen i størrelse som respons på visse proteiner kjent som vekstfaktorer. En kopi av cellens DNA blir laget under syntesen, eller S-fasen. Vekst skjer også i løpet av den andre vekstfasen, eller G2. Mitose er fasen når cellen faktisk deler seg i to celler, kjent som datterceller.

DNA kopieres eller replikeres i løpet av S-fasen. I løpet av denne tiden kopieres kromosomene, slik at det er et komplett sett med kromosomer for hver dattercelle. For det første avvikler et enzym kalt DNA-helikase de to trådene i DNA-dobbeltspiralen. Deretter binder et annet enzym, DNA-polymerase, seg til DNA-strengene og får komplementære nukleotider til å binde seg til hver av strengene. Til slutt binder et annet enzym, DNA-ligase, de nydannede, komplementære strengene til de eksisterende strengene.

Ved hvert trinn i cellesyklusen er det kontrollpunkter for å sikre at cellen er klar til å gå videre til neste fase. Disse sjekkpunktene er regulert av en gruppe proteiner kjent som sykliner. Det er forskjellige typer sykliner for å regulere de forskjellige fasene i cellesyklusen. S-fase sykliner regulerer progresjon gjennom cellesyklusen under DNA-replikasjon. Et enzym kjent som cyklinavhengig kinase, eller CDK, aktiverer syklinene. Hvis en celle ikke har kopiert kromosomene sine riktig, eller det er skade på DNA, vil CDK ikke aktivere S-fasesyklinen, og cellen vil ikke gå videre til G2-fasen. Cellen vil forbli i S-fase til kromosomene er kopiert riktig, eller ellers vil cellen gjennomgå programmert celledød.

Riktig regulering av cellesyklusen er veldig viktig for å sikre normal cellevekst. Hvis en celle fortsetter gjennom cellesyklusen, selv om den ikke har oppfylt de aktuelle kontrollpunktene, kan den fortsette å vokse ukontrollert. Dette kan til slutt føre til svulstdannelse og kreft. Faktisk er mange kreftformer forårsaket av mutasjoner i cyklinproteinene, som lar celler omgå de riktige kontrollpunktene og fortsette å vokse.